光合作用(瑞安中学缪蓓蕾).ppt

瑞安中学 缪蓓蕾 一、光合作用的过程和影响因素。 二、光合作用和细胞呼吸的联系 三、与光合作用相关的实验探究。 四、光合作用的原理在生产、生活中的应用。 一、光合作用的过程和影响因素。 一、光合作用的过程和影响因素。 3.（2013北京卷·29）为研究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图 （1）光合作用碳（暗）反应利用光反应产生的ATP和___,在____中将CO2转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。 （2）由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率_____。本实验中对照组（空白对照组）植株CO2固定速率相对值是___. （3）由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中______增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，_____ 降低，进而在叶片中积累。 （4）综合上述结果可推测，叶片光合产物的积累会_____光合作用。 （5）一种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测______叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是_____，则支持上述推测。 二、影响光合作用的内部因素 影响光合作用的内部因素很多，非常复杂，所有光合过程所涉及到的因素，都会影响到光合作用，但从大的环节看，主要有几个方面： 1．叶绿素含量 叶绿素含量高，吸收光量子的能力强，光反应强，可为CO2固定提供较多的同化力。 2．PEPC和Rubisco的含量（活性） PEPC和Rubisco含量高，CO2固定和同化的效率高，光合作用的速度加快。 3．叶片气孔的数量和大小 叶片的气孔是CO2进入叶片内部的通道，气孔的多少和大小将影响CO2的供应，从而影响光合作用。 4．同化物的运输速度 当同化物的运输受阻时，特别以形成可溶性糖为光合产物的植物，光合速率下降，因为光合产物积累，就会对光合作用产生反馈抑制。（所以在用改良半叶法测定光合时，时间不能过长）。例如，将植物正在发育的果实摘去，就影响同化物运输，从而使光合速率下降。 5．叶龄 在叶片的发育过程中，光合速率的变化呈单峰曲线，幼嫩叶片光合速率很低，随着叶片扩展，光合速率增大，叶片充分展开时，光合速率达到最大值，以后，随叶片衰老，光合速率逐渐降低。这种变化与叶片叶绿素含量和酶活性变化是一致的。 三、影响光合作用的环境因素 1．光照 光是光合作用的能量来源和条件 光在几个方面影响光合作用：（1）光是光合作用的能量来源；（2）光是叶绿素生物合成的必需因子；（3）光调节气孔开闭；（4）光调节反应中一些光调节酶的活性（Rubisco、PEPC、FBP、SBP酯酶）。 但也不是光照超强越好，在一定范围内，光合速率随光照强度的增加而加快，当光照达到强度时，光合速率达到最大值，以后，光以后，光合速率不再随光照强度的增加而加快，这种现象称为光饱和现象。使光合速率达到最大值的最小光强，称为光饱和点。出现光饱和现象的原因可能有两个：（1）光合色素和光反应来不及利用更多的光能，每个叶绿素分子每秒只能接受10个光量子；（2）暗反应慢于光反应，不能充分利用光反应产生的同化力。 不同类型植物光饱和点差异很大。C4植物光饱和点较高，如玉米，单叶可达8万lx≈1500μm-2s-1，C3植物光饱和点较小，如小麦单叶为3万lx≈550μmolm-2s-1。单叶与群体光饱和点也不相同，玉米群体在10万lx≈1900μmolm-2s-1 下仍然测不到光饱和现象。 光饱和点代表了植物利用强光的能力，光饱和点超高，植物利用强光的能力超强。 在光饱和点以下，随着光照强度降低光合速率降低，当光照达到某一强度时，光合的CO2数量与呼吸释放的CO2数量相等，也就是表现（净）光合速率为零。这时的光照强度称为光补偿点。 不同类型植物的光补偿点不同，阳生植物光补偿点较高。3-5千lx，阴生植物降低几百～1千lx（1～5μmolm-2s-1lux）。 光补偿点代表了植物利用弱光的能力，光补偿点越低，利用弱光的能力强。在24h全光照下，光补偿点也是植物生存的最低光强，这时植物没有干物质积累，不能生长如果24h中发生黑夜交替，植物生存的最低光照要大于光补偿点。 （2）光质 除了光强影响光合作用，光质也影响光合作用，多数植物在红光下光合效率最高，蓝光次之，绿光最差。 2．温度 温度是光合作用的条件。温度即影响光合作用的光反应，又影响暗反应。光合作用的温度范围很大，生活在热带的C4-植物最低温度5～7℃。最高温度50